热交联型共聚聚酰亚胺薄膜的制备及性能研究

首先合成了一种含芴基、羟基以及苯醚键的二胺单体9,9′-双[4-(4-氨基-2-羟基苯氧基)苯基]芴(BAHOPF),再以BAHOPF和3,5-二氨基苯甲酸(DABA)为二胺单体、六氟二酐(6FDA)为二酐单体,通过缩聚反应和热亚胺化法制备了一系列聚酰亚胺(PI)薄膜。采用热重分析(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、核磁共振波谱(NMR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)、差示扫描量热法(DSC)等测试手段表征了制备的二胺单体和PI薄膜的结构与性能。结果表明:制备的PI薄膜结晶度较低;随着芴基比例的增大,PI薄膜的透明度和力学性能有所提高;所有PI薄膜都表现出良好的热性能,其中5%热失重温度为309～464℃,10%热失重温度为400～510℃,玻璃化转变温度(Tg)约为350℃,且制备的PI薄膜具有较好的溶解性能。     

含苯并噁唑结构聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

为了制备满足新型电子封装材料相关性能要求的联苯型聚酰亚胺(PI)薄膜,将含有苯并噁唑结构单元的2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并噁唑(DAPBO)引入到以3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(s-BPDA)、对苯二胺(PDA)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为单体合成的分子结构中,通过无规共聚法制备聚酰胺酸(PAA),再进行亚胺化得到PI薄膜,并表征其相关性能。结果表明:通过引入DAPBO二胺单体,该系列PI薄膜的多项物理性能得到显著改善。其中,DAPBO含量的增加促使该系列PI薄膜的力学性能和热学性能提高,而热膨胀系数(CTE)减小。当二胺单体中DAPBO的含量达到100%时,PI薄膜的拉伸强度可达278 MPa,CTE可降至7.47×10-6/K。     

高频低介电半脂环聚酰亚胺薄膜的制备与性能

针对高频通讯领域对聚酰亚胺(PI)薄膜材料的应用需求，以半脂环二胺5(6)-氨基-1-(4-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚满(DAPI)与不同的芳香二酐反应，合成了含半脂环结构的PI并制备了对应薄膜，探究了其结构与性能的相关性。结果表明：含半脂环结构的PI具有良好的可溶解加工性，能溶于NMP、DMF、CHC13等常规有机溶剂。制备的薄膜具有良好的力学性能和耐热性，拉伸强度为64.8～82.6 MPa，玻璃化转变温度最高可超过487℃。薄膜的介电常数(D_k)为2.63～4.62(1 kHz～1 MHz)、2.46～2.75(10 GHz)，介质损耗因数(D_f)为0.003 1～0.020 5(1 kHz～1 MHz)、0.006 6～0.017 4(10 GHz)。其中，薄膜B-PI(BPADA-DAPI)在10 GHz下的介电常数为2.75，介质损耗因数为0.006 6，表明在PI分子主链上同时引入半脂环和双酚A结构能制备兼具高频低介电常数、低介质损耗的PI薄膜。     

2,2-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]砜及其聚酰亚胺的合成与性能研究

2-氯-5-硝基三氟甲苯与4,4’-二羟基二苯砜经亲核取代反应得到2,2-双[4-(4-硝基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]砜(Ⅰ),然后在Pd/C和水合肼作用下发生还原反应得到2,2-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]砜(Ⅱ)。该二胺单体Ⅱ分别与均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3’,4,4’-联苯四酸二酐(BPDA)、3,3,’4,4’-二苯醚四酸二酐(ODPA)和3,3’,4,4’-二苯甲酮四酸二酐(BTDA)进行低温缩聚反应得到聚酰胺酸,经热酰亚胺化制备出4种砜基取代含氟聚酰亚胺(PI)薄膜。结果表明,这些PI薄膜均具有良好的光学透明性和溶解性,其中ODPA基PI薄膜的光学透明性最好,450 nm处的透光率达到85.4%。     

新型脂环-芳香族聚酰亚胺薄膜的制备及其性能研究

2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(NJXBAPP)、3,3'-二甲基-4,4’-二氨基二环己基甲烷(DMDC)与2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐(BPADA)在强极性非质子有机溶剂中进行聚合反应,得到了粘稠状的聚酰胺酸(NJXBAPP-DMDC-BPADA/PAA)溶液,涂膜,热亚胺化,获得了相应的聚酰亚胺(NJXBAPP-DMDC-BPADA/PI)薄膜。利用差示扫描量热计(DSC)、傅立叶转换红外光谱仪(FT-IR)、紫外-可见分光光度计等仪器,对其性能进行了研究。结果表明:该薄膜具有良好的疏水性、热稳定性和力学性能,较宽的光谱范围内具有良好的透明性,吸水率为3.12%。     

间位双酚A型聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

将间位双酚A二胺单体2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷(3BAPOPP)和4,4-二氨基二苯醚(44ODA)分别与不同的酸酐聚合制得聚酰胺酸溶液,再经热亚胺化制得间位双酚A型聚酰亚胺薄膜,研究聚合物主链中引入间位取代含有-O-键柔性链对薄膜性能的影响.结果表明,与传统含有刚性链结构的PI薄膜相比,含柔性链的P...     

无规共缩聚型聚酰亚胺薄膜的制备及性能研究

采用对苯二胺(p PDA)、4,4’-二氨基二苯醚(ODA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)制备了p PDA/ODA-PMDA无规共缩聚型聚酰亚胺薄膜,研究了其树脂合成条件、亚胺化方式以及p PDA含量对PI膜性能的影响。结果表明:聚酰胺酸的黏度与反应温度成反比,化学亚胺法可以提高薄膜的热稳定性;随着p PDA含量的增加,PI薄膜的拉伸强度和尺寸稳定性得到明显改善。当p PDA含量为10%~15%时,PI薄膜的综合性能满足设计要求。     

BPDA/ODA体系微支化交联聚酰亚胺薄膜制备与性能研究

以三官能度的1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯(TAPOB)为交联剂,在3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)和4,4′-二氨基二苯醚(ODA)体系聚酰亚胺(PI)薄膜中构建微支化交联结构,制备出一系列具有不同TAPOB含量的PI薄膜,研究了TAPOB含量对薄膜力学性能、热力学性能、介电性能和吸水率的影响.结果表明:TA-POB的引入可明显提高BPDA/ODA体系PI薄膜的综合性能,交联结构的存在有利于提高薄膜的力学性能、降低热膨胀系数(CTE)和吸水率,微支化结构则对降低介电常数有一定的作用.     

溶剂对PI/SiO_2纳米杂化薄膜性能的影响

以均苯四甲酸二酐(PMDA),4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为单体,分别采用N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、DMAc/二甲苯为溶剂,制备了两种PI/SiO2纳米杂化薄膜,并对其微观结构、热稳定性、光学透明性、力学性能进行研究。结果表明:与采用DMAc为溶剂相比,当采用DMAc/二甲苯为溶剂时,SiO2粒子的粒径较小;PI/SiO2纳米杂化薄膜的热稳定性、透光性、强度及韧性均得到提高。     

新型无色透明聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

以4,4′-二氨基二苯醚(ODA)与9,9-双(3-氟-4-氨基苯基)芴(FFDA)作为二胺,以环丁烷四甲酸二酐(CBDA)作为二酐,通过热酰亚胺化法制备了综合性能优异的聚酰亚胺薄膜(PI 5/5),并对其性能进行了测试。结果表明:PI 5/5表现出良好的溶解性能和优异的光学性能。室温下PI 5/5可溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲基亚砜(DMSO)等强极性溶剂,且在四氢呋喃(THF)等弱极性溶剂中也具有良好的溶解性;PI 5/5在450 nm处的透光率达到92%,其紫外截止波长低至287 nm。同时,PI 5/5具有优异的热稳定性和力学性能。     

新型聚酰亚胺薄膜的制备及其性能研究

将3,3'-二氨基-4,4'-二羟基联苯(DADHBP)、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(BAPOPP)、3,3',4,4'-四羧酸二苯醚二酐(ODPA)进行缩聚反应,得到聚酰胺酸前驱体,通过热环化制得聚酰亚胺薄膜,并对其性能进行了研究。结果表明,该新型聚酰亚胺薄膜具有良好的紫外线吸收能力和良好的疏水性,且骨架结构中刚性结构摩尔比越大,玻璃化转变温度越高,耐热性越好。     

化学亚胺化聚酰亚胺的制备及其应用研究

以4,4'-二氨基二苯醚(ODA)、2,2一双[3,5-二甲基-4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷(TBAPP)为二胺单体,分别与二苯甲酮四酸二酐(BTDA)和二苯醚四酸二酐(ODPA)聚合,制备了一系列聚酰胺酸(PAA),并以乙酸酐/吡啶为脱水剂,对PAA进行化学亚胺化,得到聚酰亚胺(PI).探讨了化学亚胺化条件,通过红外光谱(FTIR)、特性粘度([η])、示差量热扫描(DSC)及热重分析(TGA)对PI进行了表征,并对其在两层法挠性覆铜板(2L-FCCL)上的应用作了一些研究.     

PI/ZIF-67三层复合薄膜的制备和性能研究

在3,3',4,4'-联苯四甲酸二酐(BPDA)-4,4'-二氨基二苯醚(ODA)型聚酰亚胺(PI)基体中引入2-甲基咪唑钴(ZIF-67)作为纳米填料,制备具有“三明治”结构的PI/ZIF-67三层复合薄膜.采用FTIR、XRD、SEM对ZIF-67及PI/ZIF-67三层纳米复合薄膜的结构进行表征,研究ZIF-67含量对复合薄膜热稳定性、介电性能的影响.结果 表明:当ZIF-67质量分数在10％以内时,PI/ZIF-67三层复合薄膜的初始分解温度大于500℃,具有较好的热稳定性;PI/ZIF-67三层复合薄膜的介电常数明显低于PI,当ZIF-67的质量分数为10％时,PI/ZIF-67三层复合薄膜的介电常数下降幅度可达50％;当ZIF-67质量分数为5％时,介电常数下降幅度达到71％.与不含ZIF-67的纯PI相比,ZIF-67质量分数低于10％的PI/ZIF-67三层复合薄膜的介质损耗略有提高.     

亚胺化途径对聚酰亚胺薄膜性能的影响

以3,3′,4,4′-联苯四羧酸二酐(BPDA)和4,4′-二氨基-2,2′-双三氟甲基苯(TFMB)为原料制备聚酰胺酸,再分别采用热亚胺化法和化学亚胺化法制备聚酰亚胺(PI),最后铺膜形成聚酰亚胺薄膜,并对其性能进行表征。结果表明:化学亚胺化制得的薄膜具有更优异的力学性能、更好的可溶性以及在可见光范围内拥有更高的透光率,但相比热亚胺化制备的薄膜,其亚胺化程度和起始分解温度较低,介电常数较大。     

可溶性透明聚酰亚胺薄膜的合成及性能研究

以2,2’-双(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯(TFMB)和1,1’-双(4-氨基苯基)环己烷(BAPC)为二胺原料,将其与2种商品化的芳香二酐3,3’,4,4’-二苯醚四酸二酐(ODPA)、3,3’,4,4’-二苯酮四酸二酐(BTDA)进行两步缩聚反应,合成4种聚酰亚胺。通过对这4种聚酰亚胺的溶解性、固化温度及其薄膜透明性进行比较分析,筛选出其中两种溶解性和薄膜透明性较好的聚酰亚胺,并对这两种聚酰亚胺薄膜的热稳定性和力学性能等进行了分析测试。结果表明:将脂环结构引入到含三氟甲基和柔性基团(醚键、羰基)的聚酰亚胺中,使聚酰亚胺的溶解性得到明显改善,在可溶于DMAc、NMP、DMF和CHCl_3的基础上,还可溶于DMSO和THF;薄膜透明性也得到进一步改善,同时具有较好的热稳定性和力学性能。     

聚酰亚胺/多壁碳纳米管杂化薄膜的力学性能研究

通过对多壁碳纳米管进行纯化和酸化处理,以4,4-二氨基二苯醚(ODA)和均苯四甲酸二酐(PDMA)为单体,用原位聚合和超声振荡法制备了聚酰胺酸杂化胶液(PAA),经热亚胺化法制得聚酰亚胺杂化薄膜.通过电镜扫描(SEM)观察了杂化薄膜的微观结构;对薄膜的拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率进行测试,研究杂化薄膜的微结构与力学性...     

马来酰亚胺侧基聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

利用2,2-双[4-(2,4-二氨基苯氧基)苯基]丙烷(BDAPPP)单体、马来酸酐(MA)、4,4’-二氨基二苯醚( 44ODA)及3,3’,4,4’-四羧酸联苯二酐(BPDA)合成制得马来酰胺酸侧基的聚酰胺酸树脂(MPAA)溶液,经涂膜,热亚胺化,得到坚韧透明的马来酰亚胺侧基聚酰亚胺薄膜(MPI),并对其性能进行研...     

二氧化硅/聚酰亚胺纳米复合薄膜的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法,以苯基三乙氧基硅烷（PTES）为前驱体制备了氧化硅溶胶,并以均苯四甲酸二酐（PMDA）和4,4’-二氨基二苯醚（ODA）为原料,用原位生成法制备了一系列不同掺杂量（质量分数）的PI/SiO2复合薄膜。分别采用热失重分析仪（TGA）、扫描电镜（SEM）、耐电晕测试装置和耐击穿测试装置对薄膜的热性能、电性能进行了测试。结果表明,掺杂量为15%时纳米氧化硅粒子在PI基体中分散均匀,掺杂量为10%,热分解温度达到最大值,并且在工频50 Hz,场强为60 MV/m的室温条件下,掺杂量为15%时复合膜的耐电晕时间最长为55.73 h,电气强度为327 MV/m高于纯膜。     

分散剂对炭黑/聚酰亚胺复合薄膜性能的影响

以4,4′-二氨基二苯醚(ODA)为二胺,均苯四甲酸二酐(PMDA)为二酐,不同类型分散剂表面处理的炭黑为遮光填料,制备了一系列黑色聚酰亚胺(PI)薄膜,探讨分散剂对炭黑/PI薄膜表面形貌和性能的影响.结果表明:经分散剂表面处理后的炭黑在PI基体中的分散性及有机-无机的界面相容性得到提升,降低了炭黑团聚程度,提高了薄膜的性能;当采用YK-3(改性嵌段聚合物)分散剂处理炭黑时,薄膜的表面形貌和性能最佳,其电气强度、拉伸强度、断裂伸长率分别为145 kV/mm、146 MPa、38％,光透过率接近0.     

介电导热云母/氮化硼纳米杂化聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

首先以六方氮化硼(h-BN)微粉及绢云母微粉(Mica)为原料,通过冻融循环结合超声工艺剥离出氮化硼纳米片(BNNS)及云母纳米片(MNS);之后以BNNS和MNS为绝缘导热填料,采用原位聚合法及二步法的水性聚酰亚胺(PI)工艺,制备了云母/氮化硼纳米杂化聚酰亚胺薄膜(简称为MNS/BNNS纳米杂化PI薄膜).研究了不同MNS/BNNS填充量对纳米杂化PI薄膜性能的影响,采用XRD、TEM、AFM对BN、BNNS、Mica、MNS的形貌、结构进行了表征,并测定了MNS/BNNS纳米杂化PI薄膜的导热系数、介电常数及电气强度等性能.结果表明:当m(MNS)∶m(BNNS)=1∶2时,纳米杂化PI薄膜具有较好的综合性能,导热性能比纯PI大幅提高,导热系数为0.743 W/(m·K),电气强度可达246 MV/m,介电常数为5.28.